Das Immunsystem schützt unseren Körper nicht nur vor Krankheitserregern, es reagiert auch auf verschiedenartige nicht-infektiöse umweltbedingte Einflüsse, wie z.B. Lebensmittelbestandteile, Allergene, Umweltschadstoffe, aber auch Stoffwechselprodukte, die im Körper selbst gebildet werden. Störungen der Immunhomöostase können zu Allergien führen, ebenso zu Autoimmunerkrankungen oder Immundefizienzen mit erhöhter Infektionsanfälligkeit. Unsere Arbeitsgruppe ist besonders an der Funktion und dem Migrationsverhalten dendritischer Zellen interessiert, welche als wichtige Immunwächter in Grenzorgangen zur Umwelt, wie zum Beispiel der Haut, oder der Darmschleimhaut agieren. Neben den dendritischen Zellen erforschen wir unter Einbeziehung konditionaler knock-out Modelle auch die Funktion von Makrophagen als Regulatoren der angeborenen und adaptiven Immunantwort.

Die Chemokine CCL17 und CCL22 werden vorwiegend von dendritischen Zellen und Monozyten/Makrophagen produziert und fördern die Interaktion mit T-Zellen zur Stimulation und Regulation adaptiver Immunantworten. Wir konnten zeigen, dass CCL17 die Entwicklung von allergischen Reaktionen in der Haut verstärkt, da es nach Allergenexposition die Emigration von Langerhans-Zellen aus der Haut in die drainierenden Lymphknoten fördert und zusätzlich die Aktivierung Allergen-spezifischer T-Zellen fördert. Auch bei der Ausbildung von Immunantworten gegen bakterielle Infektionen des Darms scheinen beide Chemokine eine wichtige Funktion auszuüben. Interessanterweise konnten wir die Produktion von CCL17 auch in den Pyramidalneuronen des Hippocampus im Gehirn nachweisen. Hier spielt das Chemokin offenbar eine wichtige Rolle bei der Kommunikation von Neuronen und Mikroglia.

Myeloide Zellen der Haut und der Darmschleimhaut prägen auch den Arylhydrocarbon-Rezeptor (AhR) und seinen Repressor (AhRR) aus. Der AhR ist ein Liganden-aktivierter Transkriptionsfaktor, der kleine polyaromatische Chemikalien erkennt, die einerseits als Umweltschadstoffe auf den Organismus einwirken können und andererseits aber auch als natürliche Bestandtele von Nahrungsmitteln oder als körpereigene Stoffwechselprodukte vorkommen.  Wir erforschen die immunregulatorische Funktion des AhR/AhRR Signalwegs im Zusammenhang mit entzündlichen Darmerkrankungen und Infektionskrankheiten. Weiterhin analysieren wir den Einfluss der AhR/AhRR-abhängigen Transkriptionsregulation auf die Entstehung von metabolischen Syndrom nach Hochfettdiät. Offenbar wird der zelluläre Stoffwechsel erheblich von der Stärke der AhR/AhRR Expression in verschiedenen Zelltypen beeinflusst, was darauf hindeutet, dass Umweltfaktoren so eine direkte Auswirkung auf die Entstehung von Fettleibigkeit haben könnten.